激活后增强效应对国家钢架雪车运动员冲刺能力的影响

田 广，朱 欢，龚 敏，王 丹，高炳宏*

钢架雪车项目比赛成绩分为出发推橇成绩和冰道滑行成绩（李钊 等，2019）。已有研究表明，冲刺能力与钢架雪车推橇启动能力密切相关（Colyer et al.， 2018）。有研究发现，鉴别优秀推橇运动员最有价值的预测性评估主要包括短跑和垂直纵跳成绩（Sands et al.， 2005）。此外，澳大利亚钢架雪车选才项目成功的4名女运动员在最初的筛选中，30 m冲刺成绩更快（Bullock et al.， 2009）。由此可见，突出的短距离冲刺能力对于钢架雪车项目至关重要。近3届冬奥会（2010 年温哥华冬奥会、2014 年索契冬奥会、2018 年平昌冬奥会）男子钢架雪车运动员和2014年索契冬奥会女子钢架雪车运动员的推橇出发阶段成绩对比赛成绩约有1.7～3.0倍的正向影响（郝磊 等，2020）。这说明推橇出发能力是钢架雪车项目竞技成绩的重要影响因素，快速推橇起步是钢架雪车项目成功的先决条件（韩艳丽 等，2021；尹一全 等，2020）。

推橇阶段需要较大的速度和力量，因此有效的热身能够影响和改善推橇阶段运动表现（Yaicharoen et al.， 2012）。激活后增强效应（post-activation potentiation， PAP）策略已应用于改善急性冲刺表现（Chatzopoulos et al.， 2007； Win‐wood et al.， 2016），因此采用PAP策略进行训练可能有助于提高钢架雪车运动员短距离冲刺成绩。目前，国内关于PAP的研究多关注同一负荷下不同间歇时间所产生的干预效果（梁美富 等，2020；周彤，2019），鲜见关于雪橇抗阻冲刺后PAP对冲刺成绩影响的研究，而把握不同负荷雪橇抗阻的PAP特征对于中国钢架雪车国家队运动员赛前热身及体能训练具有重要的实践指导意义。因此，本研究对中国钢架雪车国家队重点运动员采用不同负荷雪橇抗阻PAP诱导练习后的冲刺成绩进行研究，探索中国钢架雪车国家队运动员PAP诱导练习的最佳雪橇抗阻负荷。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

本研究以7名中国钢架雪车国家队重点运动员作为研究对象（表1）。确保所有运动员试验期间训练计划均一致，所有受试者在参与本研究前6个月内无下肢或背部损伤。考虑到日常生物节律，所有运动员均在一天的同一时间完成测试。在测试期间，训练服装及跑鞋均保持一致。所有运动员均签署了知情同意书，本研究通过了上海体育学院学术与伦理委员会的批准。

表1 运动员基本情况Table 1 Basic Information of Athletes

1.2 PAP诱导测试

1.2.1 PAP诱导测试流程

本研究要求运动员在连续4周的周一完成测试，热身、PAP诱导方案及冲刺测试均在室内塑胶跑道上完成。每次测试前均对运动员身体机能状态进行评估。第1周周一上午9：00开始，进行1次时长为40 min的标准热身，包括10 min慢跑、短时间的动态拉伸、特定的短跑动态练习，依次以90%、95%、100%的强度进行1次20 m冲刺，分别间歇 2 min（Whelan et al.， 2014），休息6 min后进行 30 m冲刺测试。第2周、第3周、第4周完成标准热身后分别采用1次75%、50%、25%体质量的雪橇抗阻全力冲刺20 m，休息6 min后进行30 m冲刺测试（图1）。

图1 PAP诱导测试流程Figure 1. PAP Induction Test Procedure

1.2.2 30 m冲刺测试

运动员以三点式起跑姿势开始向前冲刺，采用单手支撑，支撑手放在第1个计时门后50 cm处的标记起跑线后。采用此种姿势进行测试的原因：在钢架雪车推橇出发时，运动员一般采用单手推橇，起跑姿态为三点式。运动员在整个冲刺过程中均给予口头鼓励，以确保每次重复都能尽最大的努力。使用Smartspeed速度灵敏反应测评系统（Fusion sport，澳大利亚）计时。

1.2.3 血尿素、肌酸激酶测试

血尿素（blood urea， BU）、肌酸激酶（creatine kinase，CK）采用三通道全血干式生化分析仪（Reflotron Plus，美国）进行测试，测试前一天运动员进行充分休息，测试时间为每周一早上6：30，采用肝素钠抗凝采血管采集肘静脉血 1 mL进行测试。

1.2.4 心率测试

心率（heart rate， HR）测试包括晨脉测试及热身过程中的HR测试。采用指夹式血氧仪（YX306，中国）测试晨脉，测试前一天运动员进行充分休息，测试时间为每周一早上6：30。热身40 min全程采用Polar Team Pro心率表（Polar，芬兰）进行最大心率百分比（percentage of maximum heart rate，%HRmax）测试。

1.3 统计学分析

采用SPSS 24.0统计软件进行数据统计分析，结果以平均值±标准差（M±SD）表示。采用Shapiro-Wilk法检验数据是否符合正态分布，采用单因素重复测量方差对30 m冲刺成绩、晨脉、晨起BU和CK及热身HR数据进行整体分析，事后比较使用LSD法进行两两比较，使用η2计算效应量（effect size， ES），显著性水平为P＜0.05。

2 结果

2.1 不同负荷雪橇抗阻测试前晨脉、晨起BU和CK测试结果

对4次不同负荷雪橇抗阻测试前晨脉、晨起BU和CK进行单因素重复测量方差分析显示（表2）：晨脉（F=0.272，P=0.845，ES=0.212）、晨起BU（F=0.385，P=0.765，ES=0.253）和CK（F=1.997，P=0.151，ES=0.578）均无显著性差异。

表2 不同负荷雪橇抗阻测试前晨脉、晨起BU和CK测试结果Table 2 Morning Pulse， Morning BU and CK Test Results before Sled Resistance Test with Different Loads M±SD

2.2 不同负荷雪橇抗阻热身阶段心率监控结果

对4次不同负荷雪橇抗阻测试时热身阶段心率进行单因素重复测量方差分析显示（表3）：%HRmax≤60%（F=2.009，P=0.149，ES=0.579）、%HRmax60%～70%（F=2.010，P=0.149，ES=0.579）、%HRmax70%～80%（F=0.368，P=0.777，ES=0.248）、%HRmax80%～90%（F=0.160，P=0.922，ES=0.163）均无显著性差异。

表3 不同负荷雪橇抗阻热身阶段心率监控结果Table 3 Results of Heart Rate Monitoring during Warm-Up Phases of Sled Resistance with Different Loads M±SD

2.3 不同负荷雪橇抗阻冲刺后对30 m冲刺成绩的影响

对4次不同负荷雪橇抗阻测试时30 m冲刺成绩进行单因素重复测量方差分析显示（表4）：不同组次30 m冲刺成绩有显著性差异（F=15.635，P=0.000，ES=1.616）。事后比较显示：50%体质量雪橇抗阻组30 m冲刺成绩显著低于无雪橇抗阻组（P＜0.05）、25%体质量雪橇抗阻组（P＜0.05）、75%体质量雪橇抗阻组（P＜0.05）30 m冲刺成绩，75%体质量雪橇抗阻组30 m冲刺成绩显著低于25%体质量雪橇抗阻组30 m冲刺成绩（P＜0.05）。

表4 不同负荷雪橇抗阻冲刺后30 m冲刺成绩Table 4 Results of 30 m Sprint after Sled Resistance Sprints with Different Loads s

3 讨论

本研究在测试当日均进行晨脉、晨起BU和CK测试，结果表明，在测试当日运动员身体机能状态无明显变化，且监控热身流程心率，运动员在4次测试期间热身过程运动强度基本一致，因此本研究的关键变量为是否加入不同负荷雪橇抗阻冲刺。姜自立等（2016）研究发现，4～12 min的恢复时间均能产生PAP，但存在个体差异性，且爆发力运动项目产生PAP所需的时间为5～10 min。Seitz等（2016）研究了PAP后的休息时间对随后的冲刺等项目运动表现的影响，发现5～7 min的较长休息时间产生的PAP最大。此外，结合钢架雪车项目实际情况，运动员热身结束后，换专业比赛滑行套装至准备开始比赛的过程至少需6 min。因此，本研究将间歇时间设置为6 min。Smith等（2014）和Whelan等（2014）研究表明，较轻负荷可以产生PAP；Winwood等（2016）和Cross等（2017）研究表明，较重负荷可以产生PAP，但鲜见对比评价不同负荷产生的PAP的研究，因此，本研究旨在对比不同负荷雪橇抗阻后产生的PAP效果。

本研究发现，在进行50%体质量雪橇抗阻PAP干预后，相比无雪橇抗阻组，运动员平均快了0.08 s，且所有运动员相比无雪橇抗阻组30 m冲刺成绩均用时更短，50%体质量雪橇抗阻负荷冲刺能显著改善运动员30 m冲刺成绩。75%体质量雪橇抗阻负荷冲刺后30 m冲刺成绩与无雪橇抗阻组相比较虽然没有显著性差异，但是75%体质量雪橇抗阻后30 m冲刺成绩与无雪橇抗阻组冲刺成绩相比，有5名运动员跑得更快，平均快了0.02 s。本研究与Winwood等（2016）的研究结果相似，在室内人造草皮上使用雪橇负荷75%体质量的PAP方案后，15 m冲刺成绩有显著改善。Cross等（2017）研究发现，产生PAP的最佳雪橇抗阻负荷为体质量的69%～96%，其受试者在室内塑胶跑道上进行测试，与本研究类似。与前人研究成果进行比较发现，本研究中产生PAP的最佳负荷为50%体质量雪橇抗阻冲刺，稍低于其他相关研究产生PAP的最佳雪橇抗阻负荷，虽然本研究75%体质量雪橇抗阻负荷也具有改善30 m冲刺成绩的趋势，但不具有显著性差异。Alcaraz等（2018）研究表明，不同的表面会造成不同的拖拽效果，如人造草皮可以增强雪橇的拖拽效果，这可能是由于雪橇和人造草皮之间的摩擦力较低，从而减少了受试者的疲劳反应。而本研究测试时地面为室内塑胶跑道，摩擦力比人造草皮大，这可能是本研究中产生PAP的最佳负荷较其他研究低的原因之一。Linthorne等（2013）研究表明，在人造草地上牵引雪橇的摩擦系数为0.21±0.01，而在不太光滑的表面（如田径跑道）上摩擦系数可能达到0.58±0.01，因此，当在不同的表面上进行雪橇训练时，摩擦系数可能会有较大的变化，这可能会对施加载荷的计算产生较大的影响。理论上，运动员在雪橇抗阻冲刺时间随着跑道摩擦系数的增加而增加，但由于个体体能、短跑技术等不同，可能存在个体差异。

在本研究中，50%和75%体质量雪橇抗阻冲刺所导致的短跑运动学的变化可能产生有益的激活效果。雪橇抗阻冲刺可以增加对肌肉力量、峰值力量及力量发展速度的刺激（Fradkin et al.， 2010； Martínez-Valencia et al.， 2015）。Winwood等（2016）研究认为，较重的负荷可以诱导更大的肌纤维参与短跑冲刺所需的特定运动单元，从而诱发更大的神经和肌肉机制，进而促进爆发性短跑冲刺能力的急性增加。此外，带有较重负荷的雪橇抗阻冲刺可以使运动员产生更大的水平或合成地面反作用力冲量，提高其冲刺加速性能（Kawamori et al.， 2014）。研究发现，相对于无抗阻冲刺而言，雪橇抗阻冲刺是一种潜在的提高力量输出和力量输出效率的方法。在物理输出的技术效率方面，雪橇抗阻冲刺比无抗阻冲刺的水平推进力更大（Fradkin et al.， 2010； Okkonen et al.， 2013）。这可能是因为相对于无抗阻冲刺，雪橇抗阻冲刺时躯干倾斜角度增大（Cronin et al.， 2008），因此可以在水平方向施加更大的力。Alcaraz等（2008）通过荟萃分析发现，雪橇抗阻训练是发展短跑成绩的有效训练方法，特别是在＜10 m的早期加速阶段，而钢架雪车项目推橇出发阶段计时点为15～65 m，上橇点一般为30 m，运动员需推动雪车完成约30 m的爆发启动（景磊 等，2020）。因此，如能在出发0～15 m阶段将速度提至最高并保持至约30 m上橇处，则能够获得更大的启动出发优势。

在本研究中，25%体质量雪橇抗阻冲刺对随后的30 m冲刺成绩无明显影响，与Smith等（2014）的研究结论一致，较轻的雪橇负载可能不适用于提高急性冲刺性能。Smith等（2014）采用体质量25%～30%雪橇抗阻冲刺3次，并没有显著提高冲刺速度，从而得出该雪橇负荷可能不足以诱发PAP的结论。Whelan等（2014）研究发现，使用体质量为25%～30%的雪橇负荷进行抗阻冲刺并未证明在有阻力的情况下，10 m冲刺表现存在PAP。综上所述，25%～30%体质量雪橇抗阻冲刺不足以引起PAP，原因可能是没有足够的刺激，PAP产生的可能性低。未来，可以进一步增加研究样本量，将不同负荷及不同间歇时间所产生的PAP进行对比研究，以寻求产生PAP的最佳负荷及时间。

4 结论与建议

采用1次50%体质量雪橇抗阻20 m全力冲刺能有效提高钢架雪车运动员的PAP，进而提高其30 m冲刺成绩。建议：教练员在日常训练以及比赛前可采用50%体质量雪橇抗阻负荷进行全力冲刺，提高运动员短距离冲刺表现。